(57)【要約】【課題】  スタッドの根元全周を短時間で高品質の連続溶接ができる溶接装置を提供する。    【解決手段】本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置は、ワーク１３上に固着されたスタッド９の上部に回転可能に装着されたセンターガイド６と、センターガイド６に取り付けられ、かつＴＩＧトーチ７が固定された支柱５と、支柱５を回転させる回転機構１とを備え回転機構１をロボット１０の先端に固定したものである。また、センターガイド６と回転機構１との間に周方向および上下方向の位置ズレを吸収するフローティング機構２を備え、支柱５に、ＴＩＧトーチ７を上下方向に調整する上下方向トーチアジャスタ３およびＴＩＧトーチ７を水平方向に調整する水平方向トーチアジャスタ４を設けたものである。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク上に設置したスタッドを溶接するＴＩＧトーチと、前記ＴＩＧトーチを任意の溶接部位に移動させるロボットと、前記ＴＩＧトーチの動作および溶接条件等を制御する制御部とを備え、前記スタッドのすみ肉部をアーク溶接するスタッドＴＩＧ溶接装置において、
前記ワーク上に固着されスタッドの上部に回転可能に装着されたセンターガイドと、前記センターガイドに取り付けられ、かつ前記ＴＩＧトーチが固定された支柱と、前記支柱を回転させる回転機構とを備え前記回転機構を前記ロボットの先端に固定したことを特徴とするスタッドＴＩＧ溶接装置。  
【請求項２】
前記センターガイドと前記回転機構との間に周方向および上下方向の位置ズレを吸収するフローティング機構を備えたことを特徴とする請求項１記載のスタッドＴＩＧ溶接装置。
【請求項３】
前記フローティング機構はバネ付のボールスクリューであることを特徴とする請求項２記載のスタッドＴＩＧ溶接装置。
【請求項４】
前記支柱に、前記ＴＩＧトーチを上下方向に調整する上下方向トーチアジャスタおよび前記ＴＩＧトーチを水平方向に調整する水平方向トーチアジャスタを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスタッドＴＩＧ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接を行う溶接装置に係り、特にＴＩＧを用いスタッドをワークに接合する溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドをワークに溶接する場合、一旦スタッド溶接により仮付し、ペンシル形トーチを手で持ちスタッドの根元を断続的にＴＩＧ溶接していた。
また、自動的にすみ肉溶接する場合は図５に示す溶接装置を用いたものがある（例えば、特許文献１）。これは，２つの教示点間の補間を行って溶接パスを演算し、その演算された溶接パスと位置検出器からの検出位置情報とによるサーボ制御によって、手首軸１１の先端部に取り付けられた溶接トーチ１２により、自動倣い溶接を直線的に行う。
また、円形体を自動的にすみ肉溶接する方法として、ワークをポジショナに載置固定して、円筒状の部材をポジショナを回転させながらロボットの手先に取り付けられた溶接トーチにより、溶接を行うものもある（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特公平６−６１６２６号公報（４頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−２３２４６５号公報（６頁、図１、４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の溶接装置では、現実にはスタッドが林立して通常の自動溶接装置では、スタッドの全周をすみ肉溶接することは困難である。
また、手動溶接の場合はスタッド間が狭いので熟練者であっても作業性が悪く、したがって、品質が不安定となる。
また、ワークを回転させ溶接する方法もスタッド個々の回転の中心が異なり技術的に困難であった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、トーチとトーチの取付部材とを組み合わせることにより、スタッドを短時間で高品質のすみ肉溶接を可能とし、また、品質の安定したスタッド溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、ワーク上に設置したスタッドを溶接するＴＩＧトーチと、前記ＴＩＧトーチを任意の溶接部位に移動させるロボットと、前記ＴＩＧトーチの動作および溶接条件等を制御する制御部とを備え、前記スタッドのすみ肉部をアーク溶接するスタッドＴＩＧ溶接装置において、
前記ワーク上に固着されスタッドの上部に回転可能に装着されたセンターガイドと、前記センターガイドに取り付けられ、かつ前記ＴＩＧトーチが固定された支柱と、前記支柱を回転させる回転機構とを備え前記回転機構を前記ロボット先端に固定したものである。                            
また、請求項２に記載の発明は、前記センターガイドと前記回転機構との間に周方向および上下方向の位置ズレを吸収するフローティング機構を備えたものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記フローティング機構はバネ付のボールスクリューである。
また、請求項４に記載の発明は、前記支柱に、前記ＴＩＧトーチを上下方向に調整する上下方向トーチアジャスタおよび前記ＴＩＧトーチを水平方向に調整する水平方向トーチアジャスタを設けたものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、センターガイドでスタッドを覆い、スタッドを中心に全体を時計方向に３６０度回転させるようにしたので、スタッドの根元全周に連続すみ肉溶接をすることができる。
請求項２、３に記載の発明によれば、バネ付のボールスクリューからなるフローティング機構を取り付けたので、センターガイドをセットした時の周方向および上下方向の位置ズレを吸収することができる。  
請求項４に記載の発明によれば、支柱に、上下および水平方向にトーチアジャスタを取り付けたので、段取り替えおよび溶接に欠陥が発生した時にＴＩＧトーチとワークの上下、水平方向の距離を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は、本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置の設置状況を示す概略図、図２はスタッドＴＩＧ溶接装置の詳細を示す側面図である。同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。  図において、１は回転機構、２はフローティング機構、３は上下方向トーチアジャスタ、４は水平方向トーチアジャスタ、５は支柱、６はセンターガイド、７はＴＩＧトーチ、８は給電ケーブル、９はスタッド、１０はロボット、１３はワークである。センターガイド６は、スタッド９を覆い、スタッド９を中心に全体を３６０度回転させることで、スタッド９の根元全周にＴＩＧトーチ７を回すものである。ＴＩＧトーチ７は、トーチ先端針部よりのアークでスタッド９の全周を連続すみ肉溶接するものである。支柱５は、センターガイド６およびＴＩＧトーチ７が固定されたものである。回転機構１は、支柱５を回転させるものである。フローティング機構２はセンターガイド６と回転機構１との間に周方向および上下方向の位置ズレを吸収するものである。上下方向トーチアジャスタ３はＴＩＧトーチ７とワーク１３の上下方向を微調整するものである。水平方向トーチアジャスタ４はＴＩＧトーチ７とワーク１３の水平方向を微調整するものである。給電ケーブル８はＴＩＧトーチ７の図示しないタングステン電極とワーク１３との間に電圧を印加するものである。
つぎに動作について図３を用いて説明する。
図３は、本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置の動作を示すフロー図である。
下記（１）から（３）は段取りを示す。
・  溶接開始前に、図示しないタングステン電極をＴＩＧトーチ７に装着する。
・  スタッド９の寸法に合ったセンターガイド６を支柱５に装着する。
・  上下方向トーチアジャスタ３でＴＩＧトーチ７とワーク１３の高さを微調整する。水平方向トーチアジャスタ４でＴＩＧトーチ７とワーク１３の間隔を微調整する。
・  ロボット１０が動作し溶接装置が直立の姿勢となる。
・  溶接装置を直立の姿勢でセンターガイド６をスタッド９にセットする。ロボット１０に取り付けたＴＩＧトーチ７の回転すなわちロボット１０の回転を溶接速度に設定する。
・  溶接を開始させる。
・  溶接開始でアークが発生し、同時に回転機構１が回転する。センターガイド６を軸に装置全体を３６０度定速でスタッド９の根元全周を連続溶接する。
・  ３６０度溶接完了で溶接が終了する。(アーク停止。)
溶接部の外観を図４に示す。図４は、本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置によるスタッドの溶接部を示す模式図である。均一で滑らか、全体的にきれいに仕上がっている。
・  ロボット１０が動作し溶接装置が次のスタッド９へ移動する。
（10）  全スタッド９の溶接完了まで（６）から（12）をくり返す。
（11）  全スタッド９の溶接が完了。
（12）  ロボット１０が待機位置へ移動してそこで停止し、次回に備える。
このように、従来の溶接装置では困難であったスタッド９の根元の全周すみ肉溶接が、ＴＩＧトーチ７を回転機構１またはロボット１０に取り付け、スタッド９の頭部をガイドとしてスタッド９を中心に全体を３６０度定速回転させることにより、短時間で隙間のない安定した連続すみ肉溶接ができ、品質を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置の設置状況を示す概略図
【図２】本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置の詳細を示す側面図
【図３】本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置の動作を示すフロー図
【図４】本発明のスタッドＴＩＧ溶接装置によるスタッドの溶接部を示す模式図
【図５】従来の溶接装置を示す外形図
【符号の説明】
【０００８】
１  回転機構
２  フローティング機構
３  上下方向トーチアジャスタ
４  水平方向トーチアジャスタ
５  支柱
６  センターガイド
７  ＴＩＧトーチ
８  給電ケーブル  
９  スタッド
10  ロボット
11  手首軸
12  溶接トーチ
13  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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